本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 ( o' v9 s3 h) b$ O- V% J" c
% t3 X: H2 J# E本文作为新春第一篇文章,将向大家介绍的基于本公司主推CR6267SG 12W电源适配器方案,其中本公司主推的CR6267SG是一款高性能原边检测控制的PWM开关。 @: I! Z0 ^) Y, s
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接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!# E5 a7 @% [* r- i
- Q1 M n. x1 q. O! Z" e
1、样机介绍
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该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围,输出功率12W,恒压恒流输出的电源适配器样机,控制IC采用了本公司主推的CR6267SG。4 ]% A* x' ^6 E U
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$ }; d1 u; q! x/ s. b0 t* n
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
& s4 [2 T$ T# r* E. L2 ACR6267SG
% s" `) [. e# ~0 t$ {# ?
( Y% O M2 [% t# mCR6267SG是一款高性能原边检测控制的PWM 开关,待机功耗小于75mW。CR6267SG内部采用了多模式控制的效率均衡技术,用于优化芯片系统待机功耗和提升效率,同时采用了初级电感量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿技术,保证了芯片在批量生产过程中 CC/CV 输出精度, 内置的全电压功率自适应补偿技术保证了系统在全电压范围 (90Vac~264Vac)内输出恒定的功率。
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CR6267SG集成了多种功能和保护特性,包括欠压锁定(UVLO),VDD 过压保护(OVP), 软启动,过温保护(OTP),逐周期电流限制(OCP),CS 引脚悬空保护,输出短路保护, 内置前沿消隐电路,使得芯片具有更高的可靠性。
4 t0 r7 Q; C6 q! e' r9 ^
' |" h3 M: K" S$ F3 c芯片特性% a2 G6 B: r* j2 a( O) e# k4 c
! G0 V' E9 V1 U! [5 ]0 \
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
: T7 @$ w+ {; H$ ^; \+ n# W& \● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;' Z- H+ A O2 ^ P( Y; ]# c
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
- C7 w% v3 G: n1 s. g3 W$ C● 低功耗以及良好的负载动态特性;* N8 K' K. r$ ~
● 具有良好的EMI 特性;. a/ R. F5 g1 f% z! {- `: n; A4 c! L
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
, v( B( N2 J. y% W( @5 {+ m4 t● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
# i! R4 z9 F+ V● 电路结构简单、较少的外围元器件,适用于小功率AC/DC 电源适配器、充电器。
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. m/ o% D: J( m: S9 E基本应用6 D( B: w1 j& r0 b- F' v. ~
3 Q; {, ]* O8 l) w5 a
● 小功率电源适配器
' U6 H4 j. L4 _( H) f1 m$ @' V* f2 ^4 }
● 蜂窝电话充电器
# R3 s2 X* f+ A8 Y
) E9 C* b' q) j3 A0 t● 数码相机充电器
1 ] u4 w, Q+ y* | X( W- `* c( |! e; ?: q6 o
● 电脑和服务器辅助电源
6 W! E( q& E" S
/ N6 S' a' l: `+ S● 替代线性调整器和RCC
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引脚分布) L8 {: d+ k* b
' a2 P1 q s8 ?0 G [! p1 C' Z* Q9 K( x
引脚描述
5 m* i. U0 Q3 M$ i/ X& `' t
- e P! V3 `& S& N
. w8 ]0 |7 c2 ^( u典型应用7 d+ Q7 l! t* g3 _/ M- Z$ g9 S6 F8 \
$ w" E7 ]1 b# O- W8 z* _/ _0 B- ^% ?5 u8 o& Q: L
样机PCBA尺寸:67*35*19mm,是一款全电压实现12V1A输出的电源适配器。AC90V满足启动时间的条件下,实现AC264V样机待机功耗仅为74mW;同时效率能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准;全电压可实现±5%的CC/CV输出精度。
; C0 A4 ], }. J* W/ X9 I0 r1 n" t! O0 w, u7 L$ ~/ e# r, D
整机(含套件外壳)可满足40℃环境温度满载温升测试要求。样机具良好的恒流输出效果;同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。3 J" p/ ~( h8 d* r
7 K2 s' y$ d8 D6 E% R7 b
样机的变压器,采用了EE16W加宽磁芯(PC40材质)。变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。
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4 N) y2 J6 E# x4 ]1 M' [. B$ K- L2、样机特性
1 S. h4 Z/ [: X: m( k) _- [) S; w z& i9 u
以下表格为工程样机的主要特性,具体测试方法在第4 章节中有详细说明。7 y/ X& m9 M/ S& d9 O
) Q% I5 v8 |, p* c5 i
2.1、输入特性:
) T! T. ?9 t3 c! }- z
/ r( z' m) `" b
0 x5 i& r' |" i" }5 I2.2、输出特性(PCB END):
. p0 a, Q( N4 G x, c1 J& P1 y# `8 C1 ^* f; @
2.3、整机参数:
6 Z, {, K7 K2 G2 N) d! e0 U% V1 y0 ^( h8 X
2.4、保护功能测试:( v+ d/ g7 b5 F. @: v
! y* [$ x0 ~2 h1 o/ V; `
2.5、工作环境:- ]3 a# C% _* A: u: X' R5 g* c& V
$ O9 Q6 J) p4 p6 q8 T3 y
2.6、测试仪器:
! F; `5 e S+ u' v* }" ]" \: v# F, `9 ~9 r
3、样机结构信息 Q- K* V! ]6 t- t
: S1 ^! B8 w6 J* V% {4 i# Q本小节展示了工程样机的电路、版图结构,变压器结构及工艺。
' D7 X: [; u: ?2 J' C; |
9 Q! M V& e. H; c9 `3.1、电路原理图及BOM:
5 g) ?8 f6 ?4 \0 q' J& ?* S
$ \! u3 r: p, v" i5 G; v, X" Z3.1.1、原理图:
5 u& i+ `" P1 c. R# w2 e' Z: k: F) i# ?( a& }; y
7 ^7 q( w3 z; O1 k; L, `; m( \
3.1.2、元器件清单:
5 ]( Q/ O! ]- M1 L8 w9 `; l8 B4 T" H/ F5 J; O
& e. {9 k& B$ t% S
3.1.3、PCB 布局&布线:
. L& P* x/ l& v) Y0 q f* X4 a8 k. ?2 ?
PCB 顶层布局&布线 * |0 Z+ P9 D( j6 |: G8 v9 N
PCB 底层布局&布线 7 N/ a) |; `, c
3.2、变压器绕制工艺:: ^/ B. f; T( z( Z
5 K, I# g9 `6 x
3.2.1、电路示意图:! p X" T5 m8 ?; T3 R' C5 U
( x$ j/ V: a0 r) V, [2 H) c' C2 n7 O3.2.2 规格参数:9 z, g% L4 ~7 L
5 v9 i5 c+ o9 O8 q1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
! M8 k- x- n$ z7 o2)材质:TDK PC40 或同等材质;# Q1 [% p) |5 p1 U' H4 w7 |
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
! i2 Y9 i+ M" l1 e& i& _4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地1 D0 ^1 ~, C0 A. }
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;0 S5 @- X. [. s c
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);- s& T2 ~. f& G
7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);
% P K; Y& U. Q$ w6 ^8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;0 A& }2 N$ B# E" h2 }
9)成品要求:浸凡立水;
9 y$ W! d+ b2 L# r
8 N! V4 g5 T0 n) F ~2 l3.2.3、变压器参数:* U/ ]) H! M5 j* _
- Z# a; O( C( i; S j
/ M" V% C' G1 y% i
3.2.4、变压器结构示意图:; _+ S* g+ |$ [" f) ?8 ^' o2 ]
: _1 \1 T) e0 [/ a4、性能测评
: e I) _$ V3 ~ p9 U# W( H1 A) i+ b6 } W2 d2 V" _8 _, b2 D
本小节对工程样机的输入部分、输出部分、各种保护以及一些时序进行了测试,以下详解了测试方法及结果。从测试结果来看,以下各项测试均合格,能够满足大部分客户的要求。
# B! _0 L) ]0 [% b" P1 O; R6 K# v0 R6 }& x1 w
4.1、输入特性:: e( w F' @/ R7 r, v
, f7 u! `2 W' W5 Z6 p+ A
本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz 到264V/50Hz)和不同负载条件(空载和满载)下测试,得到待机功耗、效率及平均效率。
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, n0 ~9 T" ]0 T3 ^' f表1 待机功耗
5 P- C; W5 g- t7 ~, H' ]( B, p2 |1 B0 z% N
表2 输出100%负载下的输入特性
2 f( H% t2 r6 g( G
& Q _+ w/ E7 X表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)1 I9 O! } \* q* C/ n$ }
0 [8 Q3 b6 g# X9 {- k2 ~& }, q
表4 效率测试(PCB END)5 u* R# |5 C( L0 G2 Z
- a. h3 `/ j$ O, ]& R
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)& n6 O- m6 [) O9 P
: C, |( e J7 s( r, y
4.2、输出特性:* ]2 p7 N: z0 ]2 t
/ W1 W6 j8 U' R, {, x7 v4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
. a+ q0 k" e, a* X/ a, K$ x$ E
& H# u/ `# S# ]5 y3 D5 y. }4 m& g, v
4.2.2、输出恒流特性:
& r2 R/ e& i- ]% o9 {
* W- g4 S- z! t- I5 A3 I+ z+ _
4.2.3、输出电压纹波:" f; b5 e( B9 O& P4 d% n
; D; `* Z- U7 G( G% f. `: W! e
注:纹波及噪声在1.5m 24AWG 处测试,测试端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容,带宽限制为20MHz。
: i# ]+ y6 @2 F0 B' A( R a P2 ?; a5 L
/ E1 A b2 X- c( V2 l
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
6 O: z+ h8 a+ r" T3 T& p4 X5 |* K6 a
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
: s7 }2 W1 @3 l, R5 ]8 h3 u! I/ Q& s
R&N @ AC264V/60Hz,No Load 8 e- l r; d2 F; E7 ?8 b
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
! L' V8 M6 l8 r% z/ ]- F, F4.3、保护功能:8 B( I8 q3 E, Y: J5 ?6 e8 d% ^; ^9 y
* o0 M. ~+ _) k7 d3 x/ P6 l以下涉及过流保护、短路保护的测试。
% g5 Z6 M/ H% z0 z: \! e
. r0 t$ X8 M c' {) n( o4.3.1、过流保护及恒流特性
% w# Y0 s$ \8 ^
7 F8 p: X9 b9 x' Z6 H/ i; N( V6 @/ i$ e% D: o J. V+ v2 N2 P
4.3.2、短路保护:
) f& Q) |, m0 M- ~4 r
! F" Q" G% W2 `. t2 X; P功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。2 p+ s. l+ I6 ]
% Z9 R" M. y0 ?" q3 K: r/ U1 l
. \2 R7 B. p3 O Z
4.4、系统温升测试- f) L: Y1 ~- o: ?4 m+ O
4 |# s6 T; a$ A/ l" j1 ?0 |. C
本项测试评估成品样机(含配套塑料外壳)在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件:输入电压分别为90V~264V,输出电流1A。
' P/ a+ E" @, l }2 R
* W+ L- k$ i% f% Z1 p# w
+ D+ {* ~1 U' k; z7 |测试样机及配套外壳 ! N2 f" A) u1 k$ F! l
) q- y1 r2 j0 a& X, m1 ]
温升测试:
9 Y- R+ }9 Y( u$ i4 Q V; R% H3 E# l+ {
4.5、系统延时时间测试:
! z; |* x) v8 ~$ \) d$ A9 x0 u6 n- m; s6 a( e
# ~& Y7 S& f8 p& Q- U
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
, `5 U$ ^: I% n; Z8 |
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
) g! x0 S! M3 a) M: M9 |
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
% u1 e6 a+ c$ H' C$ o
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
) Z/ Z f+ Q- Y- ^' M1 k
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
: U9 v; c7 O' V; R; q1 G
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
+ ^# a1 V- d! A( b& T4 _. O) ~4.6、动态测试:7 D- U- V! C& v. t0 h& F' h6 N
G4 c1 k$ K& M0 A, b3 R* @
注:输出动态负载电流设置为1A 持续5/10ms,然后为0A 持续5/10ms并持续循环,上升/下降设置为3A/us。
* l& B8 k0 L1 W' s6 R& E: S# B1 K6 X+ r+ v/ f4 |5 T
- F# c" t e; u4 g4 C: {
AC90V @ 5ms ' i2 Q K* u E! K- N% r D X8 ]
AC90V @ 10ms ; M2 g! ^- ^ W$ q+ c. U
AC264V @ 5ms
7 e0 k# E$ l1 q" V
AC264V @ 10ms " `' I1 l4 r' _, ], o$ T' _# V$ C
4.7、其它重要波形测试:
' ]- m7 H( }9 _3 H
+ ` f) U0 ?0 o2 A2 HDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
9 h4 B r7 C! K/ p! y4 @ ]& n: k$ ]2 [ U5 J( [4 ?9 y
AC90/60Hz,100% load
; ^7 l/ b4 a9 ~
AC115/60Hz,100% load . ~- G. F6 Q1 r" f
AC230/50Hz,100% Load ( Q f4 Y; O: o* p0 i
AC264/50Hz,100% load 7 _; W, [" _: \7 n3 W
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
$ u2 S) L# ?/ `. S
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 ' [+ ]. u' O' J/ t
5、EMI 评估测试4 E7 n4 z! I9 x2 H$ c- b7 I
# _/ h- G4 D" K5 B" h* V9 L
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
& y9 \& S. z$ I% R输出负载:功率电阻;0 T+ } S3 R5 k3 k
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
3 m" o w: e% m1 G C8 r/ l( _# c* F0 M. }
AC115V/50Hz 传导L 相
$ G" x+ s V# l' k
AC115V/50Hz 传导N 相
( Y" ?- o: [# }/ p, r. Q$ v/ \
AC230V/50Hz 传导L 相 q1 X( B+ y8 o
AC230V/50Hz 传导N 相
% x& f* q5 Z9 O1 C9 M( y
AC115V/50Hz 辐射测试
- |9 j7 b& h) o. k
AC230V/50Hz 辐射测试 |